Rekombinantní frekvence

V genetice je rekombinantní frekvence taková, kdy dojde k překřížení mezi dvěma lokusy (nebo geny) během meiózy. Frekvence rekombinantace je měřítkem genetické vazby a používá se při tvorbě genetické mapy.

Během meiózy se chromozomy náhodně roztřídí do gamet tak, že oddělení alel jednoho genu je nezávislé na alelách jiného genu. To je uvedeno v Mendelově druhém zákoně a je to známé jako zákon nezávislého roztřídění. Zákon nezávislého roztřídění platí vždy pro geny, které jsou umístěny na různých chromozomech, ale pro geny, které jsou na stejném chromozomu, neplatí vždy.

Jako příklad nezávislého sortimentu uveďme křížení čistokrevného rodičovského kmene homozygotů s genotypem AABB s odlišným čistokrevným kmenem s genotypem aabb. A a a a a B a b představují alely genů A a B. Křížení těchto homozygotních rodičovských kmenů vyústí v potomky generace F1 s genotypem AaBb. Potomek F1 AaBb produkuje gamety, které jsou AB, Ab, aB a ab se stejnou frekvencí (25 %) vzhledem k zákonu nezávislého sortimentu. Všimněte si, že 2 ze 4 gamet (50 %) – Ab a aB – nebyly v rodičovské generaci přítomny. Tyto gamety představují rekombinantní gamety. Rekombinantní gamety jsou ty gamety, které se liší od obou haploidních gamet, které tvořily diploidní buňku. V tomto příkladu je frekvence rekombinace 50 %, protože 2 ze 4 gamet byly rekombinantní gamety.

Frekvence rekombinace bude vždy 50 %, pokud se dva geny nacházejí na různých chromozomech. Je to důsledek nezávislého sortimentu.

Když jsou dva geny blízko u sebe na stejném chromozomu, nesvazují se nezávisle a říká se o nich, že jsou propojeny. Zatímco geny umístěné na různých chromozomech se sdružují nezávisle a mají frekvenci rekombinace 50%, propojené geny mají frekvenci rekombinace nižší než 50%.

Jako příklad spojení uveďme klasický experiment Williama Batesona a Reginalda Punnetta. Zajímali se o dědičnost znaků u hrachoru sladkého a studovali dva geny – gen pro barvu květu (P, fialovou a p, červenou) a gen ovlivňující tvar pylových zrn (L, dlouhou a l, kulatou). Překřížili čisté linie PPLL a ppll a pak sami zkřížili výsledné linie PpLl. Podle Mendelovy genetiky by se očekávané fenotypy vyskytovaly v poměru 9:3:3:1 PL:Pl:pL:pl. K jejich překvapení pozorovali zvýšenou frekvenci PL a pl a sníženou frekvenci Pl a pL (viz graf níže).

Doporučujeme:  Evoluční původ náboženství

Jejich experiment odhalil vazbu (nebo spojení) mezi alelami P a L a alelami p a l. Frekvence výskytu P společně s L a p společně s l je větší než u rekombinantních Pl a pL. Frekvenci rekombinace nelze z tohoto experimentu přímo vypočítat, ale intuitivně je nižší než 50%.

Jsou-li dva geny umístěny na stejném chromozomu, šance, že dojde ke křížení a vznikne rekombinace mezi geny, přímo souvisí se vzdáleností mezi oběma geny. Použití frekvencí rekombinace bylo tedy využito k vytvoření vazebných map nebo genetických map.

Jednotka rekombinantní frekvence je označována jako centimorgan na počest genetika Thomase Hunta Morgana. centimorgan je rekombinantní frekvence 1%.